Unity-GC详解

什么是GC呢？

简单的说，Unity的GC就是一个专门针对动态内存（堆内存）进行自动回收的机制（Garbge Collector）

但是这里，我们就要说清楚一些Unity和C#的更低层次的东西了：

我们都知道Unity是用C#写成的，或者说我们的源码是C#构成的，按照正常的流程，我们要将代码进行编译后再汇编才能变成机器可以阅读的机器码。其中关于这个编译方法主要有两种：

可以看到两种编译方式的主要区别就在于CIL（中间语言）到机器码之间的这个过程，Mono方案是生成JIT/AOT而IL2CPP是生成C++，具体区别如图所示，简单的说就是Mono最大的好处就是支持热更新，其他不论性能还是安全性IL2CPP都更高一筹。

所以我们来讨论IL2CPP的情况下我们的GC：

所以我们真正的主角就是：Boehm GC

比较直白地说，我们的Bohem GC的运行原理就是遍历所有内存区域（如线程栈、全局变量、寄存器），将其中 ​符合地址范围和对齐规则​ 的数值视为 ​潜在指针，这些潜在指针指向的动态内存就是活跃对象，最后将所有的不活跃内存回收。

Bohem GC和C#/JAVA的GC以及Lua的GC的区别：

Bohem GC优化点：

一般来说，GC只负责回收堆上的内存，但是我们如果换个角度想：我们什么时候会去回收内存呢？往往是我们在堆上分配了一块新的内存，虽然二者并不是强关联关系，但是确实客观上存在可能。

因此，我们现在去考虑考虑哪些场景会导致我们的GC：

首先，C#中涉及到堆，我们很容易想到：

装箱：

装箱时，我们需要将原本存储在栈上的值类型复制到堆上开辟的新内存上，变成引用类型。这个过程中涉及到堆内存的分配，比如我们要是频繁进行装箱的话就会引发GC。

针对这种情况，我们最好的优化思路就是去减少装箱：这是我们的一个核心理念。

比如我们的泛型：

匿名方法：

我们都知道匿名方法在通过闭包捕获外部变量时，会生成一个匿名类，既然涉及到类（引用类型）那自然就会涉及到堆内存的分配，那么自然就会涉及到GC了。

int n = 1;
void Test()     
{Call(()=> n = 2);     
}

那么要如何去优化呢？

一般来说，我们可以把匿名方法要捕获的对象写成静态的，这样就不用生成匿名类来存储这个捕获的变量了（静态变量等同于类，直接通过类名访问）；

static int n = 1; // 静态变量
void Func() {Call(() => n = 2); // 匿名方法直接访问静态变量
}

我们还可以利用委托来缓存匿名方法，这样我们只用在第一次调用委托时生成匿名类，后续我们就一直调用委托缓存中的匿名方法，不会生成新的匿名类。

int a = 1;          // 实例变量
Action action;      // 缓存委托实例
void Func() {if (action == null) { // 首次初始化委托action = () => a = 2; // 生成闭包（仅一次）}Call(action);    // 复用缓存的委托实例
}

字符串：

我们都知道C#中的string本身是不可变的，任何对string类型变量的操作都需要先复制一个源字符串再进行操作，那么这个时候旧的字符串就变成了无人使用的内存垃圾。

虽然当我们提到关于修改string类型对象的思路一般都是使用stringbuilder，但是实际上stringbuilder并没有那么好用，我们可以去使用一些其他的优化方法。

类和结构体：

这个就是基本都能想到的：结构体是值类型而类是引用类型，对于并不庞大的数据，能使用结构体的话优先使用结构体，不会涉及到堆上内存的分配就不会引发GC。

容器：

大多数我们使用的容器都支持动态扩容，那么每次动态扩容都会涉及到堆上的内存分配，所以尽可能地我们去减少容器的扩容。

Unity的GC和C#的GC对比：